题目内容
（1）已知4g甲烷气体充分燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时，放出Q kJ的热量．甲烷燃烧的热化学方程式为
（2）我国自行研制的优质磷酸二氢钾（KDP）晶体被应用于大功率固体激光器中．反应方程式为H3PO4（aq）+KCl（aq）
KH2PO4（aq）+HCl（aq），当反应时间不同时，产品产率和产品中Cl?含量变化情况如图所示．KDP晶体的一级品标准：Cl-质量分数低于0.2%．
由图中可知，当反应进行到约
（3）如图在一定条件下，将1mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨体积分数为25%，试回答：
①N2的转化率αA为
②在状态A时，平衡常数KA=
(mol/L)-2
(mol/L)-2（代入数值即可）当温度由T1变到T2时，KA
（4）向20.00mL稀氨水中逐滴加入等物质的量浓度的盐酸，请回答相关问题：
①当加入10.00mL盐酸时，溶液中各种离子浓度之间的大小关系为（请在括号中填入离子符号）：c
②当盐酸与氨水等物质的量反应时，溶液的pH
③当溶液pH=7时，反应所消耗的物质（包括还在溶液中存留的物质）之间的关系为：n（NH3?H2O）
CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g）△H=-4QkJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g）△H=-4QkJ?mol-1
．（2）我国自行研制的优质磷酸二氢钾（KDP）晶体被应用于大功率固体激光器中．反应方程式为H3PO4（aq）+KCl（aq）
KH2PO4（aq）+HCl（aq），当反应时间不同时，产品产率和产品中Cl?含量变化情况如图所示．KDP晶体的一级品标准：Cl-质量分数低于0.2%．由图中可知，当反应进行到约
60
60
min时，KDP晶体达到一级品标准，此时的产品产率约为95%
95%
．（3）如图在一定条件下，将1mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨体积分数为25%，试回答：
①N2的转化率αA为
40%
40%
；②在状态A时，平衡常数KA=
| 0.082 |
| 0.06×0.182 |
| 0.082 |
| 0.06×0.182 |
＞
＞
KB（填“＞”、“＜”或“=”）；（4）向20.00mL稀氨水中逐滴加入等物质的量浓度的盐酸，请回答相关问题：
①当加入10.00mL盐酸时，溶液中各种离子浓度之间的大小关系为（请在括号中填入离子符号）：c
（NH4+）
（NH4+）
＞c（Cl-）
（Cl-）
＞c（OH-）
（OH-）
＞c（H+）
（H+）
②当盐酸与氨水等物质的量反应时，溶液的pH
＜
＜
7（填“＞”或“＜”或“=”，下同）③当溶液pH=7时，反应所消耗的物质（包括还在溶液中存留的物质）之间的关系为：n（NH3?H2O）
＞
＞
n（HCl），溶液中c（ NH4+）=
=
c（Cl-）．分析：（1）利用4g甲烷与热量的关系计算反应热，根据物质及物质的状态、反应热来书写热化学反应方程式；
（2）根据KDP晶体的一级品标准：Cl-质量分数低于0.2%，利用图象来分析；
（3）利用氨气的体积分数及化学平衡的三段法计算来解答；并利用图象判断温度对化学平衡移动的影响来分析温度变化引起的K的变化；
（4）①由量可知，反应后为等量的氨水和氯化铵的混合溶液，溶液显碱性及氨水的电离大于氯化铵的水解来分析；
②当盐酸与氨水等物质的量反应，溶液中的溶质只有氯化铵，则利用水解来分析；
③溶液pH=7时，溶液应为氨水和氯化铵的混合溶液，即氨水的电离等于氯化铵的水解，利用电荷守恒来分析．
（2）根据KDP晶体的一级品标准：Cl-质量分数低于0.2%，利用图象来分析；
（3）利用氨气的体积分数及化学平衡的三段法计算来解答；并利用图象判断温度对化学平衡移动的影响来分析温度变化引起的K的变化；
（4）①由量可知，反应后为等量的氨水和氯化铵的混合溶液，溶液显碱性及氨水的电离大于氯化铵的水解来分析；
②当盐酸与氨水等物质的量反应，溶液中的溶质只有氯化铵，则利用水解来分析；
③溶液pH=7时，溶液应为氨水和氯化铵的混合溶液，即氨水的电离等于氯化铵的水解，利用电荷守恒来分析．
解答：解：（1）4g甲烷的物质的量为
=0.25mol，放出QkJ的热量，
则1molCH4反应放热为4QkJ，则热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g）△H=-4Q kJ?mol-1，
故答案为：CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g）△H=-4Q kJ?mol-1；
（2）因KDP晶体的一级品标准：Cl-质量分数低于0.2%，黑球表示产品产率，方框表示氯离子的质量分数，
由图象可以看出，60min时Cl-质量分数低于0.2%，则为一级品，且产品产率为95%，故答案为：60；95%；
（3）1mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨体积分数为25%，
设转化的氮气的物质的量为x，则
N2+3H2
2NH3，
开始 1 3 0
转化 x 3x 2x
平衡 1-x 3-3x 2x
则
×100%=25%，
解得x=0.4mol，
①N2的转化率αA为
×100%=40%，
②氮气的平衡浓度为
=0.06mol/L，
氢气的平衡浓度为
=0.18mol/L，
氨气的平衡浓度为
=0.08（mol/L），
则平衡常数K=
（mol/L）-2，由图象可知，温度越高氮气的转化率越低，则正反应为放热反应，
当温度由T1变到T2时，K变小，即KA＞KB，
故答案为：40%；
(mol/L)-2；＞；
（4）①由量可知，反应后为等量的氨水和氯化铵的混合溶液，电离大于水解，则c（NH4+）＞c（Cl-），溶液显碱性，
则c（ OH-）＞c（H+），又电离的程度很弱，则c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（ OH-）＞c（H+），
故答案为：（NH4+）；（Cl-）；（ OH-）；（H+）；
②盐酸与氨水等物质的量反应，溶液中的溶质只有氯化铵，则铵根离子水解使溶液显酸性，则pH＜7，故答案为：＜；
③pH=7时，溶液应为氨水和氯化铵的混合溶液，且氨水的电离等于氯化铵的水解，因二者的物质的量浓度相同，等体积混合溶液的pH小于7，则应保证碱过量，则氨水的体积大，即
n（NH3?H2O）＞n（HCl），pH=7时c（ OH-）=c（H+），
由电荷守恒则c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c OH-）；，则c（NH4+）=c（Cl-），故答案为：＞；=．
| 4g |
| 16g/mol |
则1molCH4反应放热为4QkJ，则热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g）△H=-4Q kJ?mol-1，
故答案为：CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g）△H=-4Q kJ?mol-1；
（2）因KDP晶体的一级品标准：Cl-质量分数低于0.2%，黑球表示产品产率，方框表示氯离子的质量分数，
由图象可以看出，60min时Cl-质量分数低于0.2%，则为一级品，且产品产率为95%，故答案为：60；95%；
（3）1mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨体积分数为25%，
设转化的氮气的物质的量为x，则
N2+3H2
| 催化剂 |
开始 1 3 0
转化 x 3x 2x
平衡 1-x 3-3x 2x
则
| 2x |
| 1-x+3-3x+2x |
解得x=0.4mol，
①N2的转化率αA为
| 0.4mol |
| 1mol |
②氮气的平衡浓度为
| 1mol-0.4mol |
| 10L |
氢气的平衡浓度为
| 1.8mol |
| 10L |
氨气的平衡浓度为
| 0.8mol |
| 10L |
则平衡常数K=
| 0.082 |
| 0.06×0.182 |
当温度由T1变到T2时，K变小，即KA＞KB，
故答案为：40%；
| 0.082 |
| 0.06×0.182 |
（4）①由量可知，反应后为等量的氨水和氯化铵的混合溶液，电离大于水解，则c（NH4+）＞c（Cl-），溶液显碱性，
则c（ OH-）＞c（H+），又电离的程度很弱，则c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（ OH-）＞c（H+），
故答案为：（NH4+）；（Cl-）；（ OH-）；（H+）；
②盐酸与氨水等物质的量反应，溶液中的溶质只有氯化铵，则铵根离子水解使溶液显酸性，则pH＜7，故答案为：＜；
③pH=7时，溶液应为氨水和氯化铵的混合溶液，且氨水的电离等于氯化铵的水解，因二者的物质的量浓度相同，等体积混合溶液的pH小于7，则应保证碱过量，则氨水的体积大，即
n（NH3?H2O）＞n（HCl），pH=7时c（ OH-）=c（H+），
由电荷守恒则c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c OH-）；，则c（NH4+）=c（Cl-），故答案为：＞；=．
点评：本题较难，考查有关化学平衡的计算、溶液中离子浓度大小的关系、热化学方程式及图形的分析，综合性强，能较好的训练学生的能力．
练习册系列答案
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